研究課題/領域番号 |
19H01013
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研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
研究代表者 |
齊藤 実 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 副所長 (50261839)
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研究分担者 |
上野 耕平 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 副参事研究員 (40332556)
宮下 知之 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主席研究員 (70270668)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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キーワード | ドーパミン / シナプス伝達 / ショウジョウバエ / 学習記憶 |
研究実績の概要 |
これまでのex vivoイメージング解析から、キノコ体神経細胞が産生するCOにより誘導されるDAのオンデマンド伝達には、細胞外からのCa2+流入を必要とする拡散性伝達と異なり、細胞内Ca2+ストアからのリアノジン受容体(RyR)を介したCa2+流出が必要なことを見出した。また顕微鏡下に固定したショウジョウバエ個体のin vivoイメージング解析から匂いとショックを同時に与えると、条件付けに重要なキノコ体γ1区画において、同時に与えたとき(連合刺激中)のphasicなDA放出に続いてchronicなDA放出が起こること、この連合刺激後のDA放出を人為的に抑制すると連合学習が障害される一方、連合刺激中のDA放出を抑制しても顕著な学習障害が起こらないことも見出した。本年度は薬理学的検索により、RyRの阻害剤、CO酸性酵素の阻害剤を投与すると連合刺激後のDA放出が優先的に抑制されることを確認した。またこの結果をもとにDA神経細胞でRyRをノックダウンした系統、キノコ体でCO酸性酵素HOをノックダウンした系統を作成し、いずれにおいても連合刺激後のDA放出が優先的に抑制されることを確認した。さらにショック刺激呈示に応じたDA放出がγ1を中心にキノコ体γ lobe基底部で見られるのに対して、匂い刺激に応じたDA放出がγ1を除くキノコ体先端で優先的に見られることを見出した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ禍により予定していた研究協力者の協力が困難となり、薬理学的検証の実施が遅れたため、その後計画していた実験も実施が遅延した。
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今後の研究の推進方策 |
今年度は新たに化学遺伝学的手法を導入して急性にキノコ体でHO若しくはDA神経細胞でRyRをノックダウンすることでも連合後DA放出が抑制出来るかを検証する。加えてRyRの活性阻害とキノコ体でHOのノックダウンを組み合わせたとき、若しくはDA神経細胞でのRyRをノックダウンとHO阻害の組み合わせでも連合後DA放出が加重的に抑制出来るかを調べることでキノコ体のHOとDA神経細胞のRyRとの機能的な連携を明らかにするとともに、これらに裏打ちされた連合学習への影響を調べる。また連合後DA放出がDA神経活動非依存性であるのに対して、連合中のDA神経細胞の神経活動に応じたDA放出がどのようなメカニズムによるものかについて、各種膜電位依存性カルシウムチャンネル、興奮性アミノ酸受容体、ニコチン受容体阻害剤を用いた薬理学的検索を行う。その結果をもとにDA神経細胞の遺伝学的操作を行い、連合中DA放出と連合後DA放出の分子遺伝学的機序の違いを明らかにするとともに、連合中のDA放出の役割は何か?差次的な操作を行い明らかにする。
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